许多人知道太阳经历了11年的黑子周期，并且在2019年，我们经历了太阳最低峰之一！到目前为止（2019年12月17日），太阳已经有262天没有太阳黑子，如果这种趋势持续下去，它将打破2008年创下的纪录，当时268天没有太阳黑子。如果该记录被打破，这将是太空时代太阳黑子最低记录之一。
第25个太阳周期将在2020年开始，并在2025年达到下一个最大值。一些人预测，这个新的太阳周期将是200年以来最温和的。这对于太阳预报员来说非常重要，他们可以留意大型太阳耀斑和日冕物质抛射。
本文发表于 June 2017
作者：
N. Chandra Wickramasinghe
, Edward J. Steele
, M. Wainwright
, Gensuke
Tokoro, Manju Fernando & Jiangwen Qu
大约公元1610年，太阳黑子和太阳周期在天文观测台被直接记录，而从冰芯的碳十四分析得出的间接记录，可以追溯到大约公元900年。太阳黑子周期中的极小值，代表了有利于病毒和细菌进入地球的条件，也有利于已经传播的病原体的突变。记录在案的三个太阳活动极小值分别是Sporer最低（1450-1550AD），Maunder最低（1650-1700AD）和Dalton最低（1800-1830），都以大流行为主要特征-天花，英国汗热症”(English sweats)，瘟疫和霍乱。当前2002-2017年期间记录的黑子数包括自记录开始以来的最小黑子数（周期23-24），以及整个周期中数量减少的趋势。
Hope Simpson（1977）首次提出将黑子与大流行联系起来的可能性，他指出，历史上许多流感大流行发生在接近黑子最大时期。Hoyle和Wickramasinghe（1977）使用更扩展的数据集重新审查了该提议，并得出结论，尽管巧合并不精确，但是流感和黑子这两组数据是锁相的，因此可能存在因果关系。Qu（3）最近对这项工作进行了扩展，他发现了发现了更普遍的结果，即某些流行病和可能的大流行都在黑子极端（最大值和最小值）的+ -2年内。
太阳黑子周期中的最大值具有以下特征：每天的太阳黑子数量高，频繁的太阳耀斑，日冕放电和X射线发射。X射线的高通量到达地球的高层大气，但几乎被底层大气完全吸收。
太阳黑子最大值的一个更重要的属性是，由来自太阳的电子流产生和维持接近地球的星际磁场保持较高状态，这样，地球将被有效地屏蔽，避免带电尘埃以及银河系宇宙射线质子的进入。
我们的研究必须转向黑子最小值，以寻求对流行病发作的可能解释。太阳黑子的极小值的特征，是地球附近的行星际磁场减弱，从而使银河宇宙射线（GCR）以及带电的细菌和病毒进入地球。当GCR与大气碰撞时，它们会产生级联的次级粒子，包括不断渗透到大气中的中子和μ子。这种连锁反应一直持续到粒子能量变得很低，使得GCR有效性得以停止。这发生在深空16-20公里处。但是，大量的中子通量确实会达到地面水平，并有可能导致病毒和细胞普遍发生突变。
在我们看来，更重要的是，在太阳黑子最少的时候，新病毒，细菌和其他微观生物实体可以穿透行星际磁场屏障并到达平流层。 通过重力沉降使这些颗粒下降到地面可能需要数月或数年，具体取决于尺寸。通过对流层的最后下降阶段将主要由气象事件控制。还需要注意的是，沉积在平流层中的病毒大小颗粒的第一次下降，将发生在平流层最薄的地方；通过这种论点，位于喜马拉雅山脉以东的中国人口稠密地区将是最佳人选。
因此，发现在中国经常记录到新的或更新的病毒性疾病的首次发作就不足为奇了。但是，我们应该强调，并非黑子周期中的每个最小值都与新的流行病或新的病原体相关。还需要满足其他条件，最重要的是，地球最近遇到了一堆含有致病尘埃的彗星碎片，例如 噬菌体，病毒体，微生物。
Hoyle and Wickramasinghe（1977）认为某些大流行的复发，在历史上表现出长期的休眠状态，可能会在灭绝之后再出现，可能涉及长期彗星。随着宇宙互连生物学理论的兴起，这种可能性目前已经获得了新的关注。
已知发生了低黑子数个周期的“极大极小”现象（Usoskin，2017年；Charbonneau，2013年）。（图1a，b）
图1a，从1954年到现在的每月黑子数，其显示了11年的黑子周期和一个长期的最小值，随后是2014年的一个较低的最大值。蓝色曲线是月平均值，红色曲线是13个月的平滑平均值。数据来自比利时皇家天文台的公共访问记录（http://sidc.be/silso）。
图1b Charbonneau等人（2013）改编的图表显示了自记录开始以来黑子数的11年周期性变化（红色曲线），而两个当量基于放射性核素碳-14（14C）和铍的生产率 -10（10Be）是来自银河系宇宙射线的中子的增加，这在太阳黑子极小期最大。在该记录中清晰可见Oort，Wolf，Spörer，Maunder和Dalton极小值。黄色突出显示的区域是图1a中的区域（改编自Nature，493，613）。
1645-1715年的Maunder最小值在许多天内几乎完全没有黑子，而1790-1830年的Dalton最小值在几个周期内见证了黑子数的显着减少。活性降低的较早时期（1400-1520）被称为Sporer最小值，最近已在14C和10Be的“代理”记录中间接确认。太阳黑子极小期间宇宙射线质子衰减产生的高中子通量导致14C和10Be的产生，它们沉积在冰芯中。
图1b显示了自记录开始以来黑子数的11年周期性变化（红色曲线），结合两个等价物是基于放射性核素14C和10Be的生产率。沃尔夫（Wolf），斯珀勒（Spörer），桑德（Maunder）和道尔顿（Dalton）的最小值在该记录中均清晰可见。
图1b中所有三个主要的黑子最低点-Sporer，Maunder和Dalton-都与病毒或细菌引起的毁灭性大流行有关。尽管其中一些媒介可以解释为是新引入地球的，但其他媒介可能代表了当时正在流通的突变或重新激活的实体。
英国汗热症”(English sweats)在Sporer的大部分时间里继续保持最低值，对于医学史学家来说仍然是一个未解之谜。
《霍林谢德编年史》（1557年出版）将英国汗热症描述为“如此尖锐而致命，以至于“在那个词首之前从未听说过曼纳的纪念词。”（'so sharp and deadly that the “lyke was never hearde of to any manne’s remembrance before that tyme.'） 据说这种疾病以发烧，严重的身体疼痛，腹痛，呕吐和开始大量出汗突然，并迅速死亡。据推测，迄今为止可能涉及一种未知病毒（Heyman等，2014）。这与Maunder Minimum中的鼠疫，霍乱和天花相反，霍乱和天花是由几种常驻和循环中的病原体引起的，这些病原体由于突变或重组事件而间歇性地大流行，这些突变或重组事件可能涉及新基因（质粒， 噬菌体，病毒体）。当上呼吸道中的菌群生态平衡被新的病原体入侵者破坏时，也有可能引发流行病，从而导致居民抑制的微生物繁殖并繁衍，从而导致明显的疾病。
自从道尔顿极小值以来，2002-2017年的现代太阳活动最低（图1a）。
特别是在第23和第24个周期之间的日照最小值异常延长，并且几乎很多天没有黑子存在（图2）。
图2，比利时皇家天文台数据库2004年至2017年的黑子数据（http://sidc.be）。在图例中，SC和CM表示与本研究无关的模型预测。黄色曲线显示黑子数，显示2006年至2011年之间连续许多天出现零点。
它的特征还在于地球附近的行星际磁场的记录值最低，这是自空间测量开始以来50年来的最低值（de Toma等，2010）。这些条件综合起来可以为大流行的发作提供最佳机会。提供了一个开放的网关，用于侵入不可避免地带电的新病原体。病毒体，噬菌体，细菌和其他微米大小的生物实体可以穿过减弱的行星际磁场并轻松到达地球表面。较低或为零的磁场也将为因银河宇宙射线通量增加而引起的突变事件提供机会（Qu等，2016）。
表1. 2002-2015年期间明显的大流行和流行事件清单。
| 2010-2016 | Scarlet fever (S. pyogenes) |
| 2015 | Zika |
| 2014 | Ebola |
| 2013 | Influenza A H7N92012 MERS |
| 2009 | Influenza H1N1(China, India, Sri Lanka) |
| 2002 | SARS |
特别令人关注的流行病是猩红热（SF）。这是一种由化脓性链球菌引起的疾病，其古代可能追溯到公元前4世纪的希波克拉底。从基督教时代的历史数据记录来看，这种疾病（仅通过症状来判断）似乎有多个出入口，并有较长的缓解期。该病在初期就成为主要灾祸。
维多利亚时代。在1840-1883年间，SF可能是导致欧洲和美国城市死亡率较高的最常见的儿童期感染。在英格兰，查尔斯·达尔文（Charles Darwin）的两个孩子死于这种疾病。在1840-1940年期间，波士顿每10万人的死亡率记录了一次SF发生的振荡模式（Krause，2002年）。
SF的发生率也开始从1930年起大幅下降，特别是在1950年代引入抗生素之后。尽管人们广泛建议诸如群体免疫力等因素来应对发病率的长期波动，但另一种解释可能是由随机突变，和/或引起的化脓性链球菌致病性链球菌基因组的突发性变异或杂交（HGT），引起外部的病毒粒子的群体变化。
在此期间引发的其他病毒性疾病流行病或大流行病也可能有相似的原因。SARS-CoV病毒于2002年首次在中国爆发。2012年的十年后，中东地区爆发了MERS-CoV，并在全球零星传播。
H1N1流感亚型曾参与1918/1919年的大流行和1976/1977年的流行，并于2009年在印度，中国和其他地方再次出现。2017年，它在斯里兰卡和邻国肆虐。2013年，H7N9亚型流感首先出现在鸟类中，然后在全球传播。
自1950年以来就已流行的寨卡病毒在2015年获得了新特征，包括引起小头畸形。最近已经鉴定出导致该病毒特征改变的基因突变（Liu et al，2017）。2014年，1976年在非洲西非的扎伊尔首次发现的埃博拉病毒再次出现，引起局部流行病。
从过去有关黑子周期（长期极小值）和大流行病相关性的记录来看，很明显，深度极小值的开始是行动的信号。我们在其他地方已经说过，黑子周期可以作为仔细检查循环病毒并监测其遗传变异的指南。在我们看来，同样重要的是，要监视平流层中是否存在可能在到达地面时造成大流行性威胁的病毒实体。
平流层气溶胶的早期气球收集（Harris等，2002;Wainwright等，2015；Wainwright和Omairi，2016）需要加以完善，如果可以避免未来的大流行，则需要更多的资金用于该项目。在海平面，我们还建议对斯里兰卡的海水进行定期采样，以检测新病毒的到来。随时可以在一滴海水中发现约一千万种病毒，我们认为，病毒跟踪研究非常重要。
为了保护我们，可能需要一个类似于Arthur C. Clarke爵士提出的用于探测小行星和彗星的太空病毒卫士计划。亚瑟·克拉克爵士（Arthur Clarke）爵士指出，恐龙灭绝是因为它们未能启动太空守卫计划。让我们不要后代履行我们的义务来启动这样的病毒防护项目。
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原文地址：https://www.researchgate.net/publication/317577487
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